المادة المضادة في حد ذاته ليس الخيال العلمي، بل هو الخيال العلمي جزء من التطبيق

الكون في مراحله المبكرة، يفترض الكون علماء الفلك كوارك البلازما، ثم في انخفاض درجة الحرارة والكثافة، لديها أكثر استقرارا البروتونات والنيوترونات الكون. ومع ذلك، حتى تبرد الكون أبعد من ذلك، لتكون قادرة على توليد الإلكترون والبوزيترون تلقائيا

نحن نعيش في عالم مادي، وذلك لأن كمية المواد وراء المادة المضادة. المادة والمادة المضادة؟ مفهوم غريب، ما هي المادة المضادة، ما هي العلاقة بين المادة والمادة المضادة؟ في هذه المقالة سوف نقوم استكشاف العديد من الأسئلة حول المادة المضادة، نحتاج أولا إلى تحديد نقطة أن وجود المادة المضادة. العديد من أصدقائي عندما يتعلق الأمر المادة المضادة، ويبدو لي أن هذا هو الخيال العلمي، في الواقع، المادة المضادة هي حقيقية، يبدو أن العالم المادي "صورة طبق الأصل" في العالم.

وقد وجد علماء الفيزياء من خلال التجارب، والمادة والمادة المضادة بكميات متساوية عندما خلق الكون. عندما تتفاعل، المادة والمادة المضادة جزيئات تدمر بعضها البعض، وتعويض، إذا كان هذا هو الحال، ينبغي أن يكون كوننا لا شيء، لدينا الطاقة فقط. ولكن من الغريب أننا نعيش في عالم مادي، يمكن أن ينظر إليه، ومادة "التغلب على" المادة المضادة. لتفسير هذا الخلل، بدأ الفيزيائيون للبحث عن عدم تكافؤ المادة والمادة المضادة جزيئات السلوك، الذي وصفوه سلوك تعويض تهمة التكافؤ التماثل.

وقد استخدم علماء الفيزياء مصادم الجسيمات الضخم لإنتاج المادة المضادة، ثم يستخدمونها يستخدم كاشف العملاقة للبحث

على مدى عقود، وقد اكتشفها العلماء التماثل كسر السلوك بين الكواركات (مكونات الذرات) وجسيم مضاد لها. ومع ذلك، هذا التفاعل لا يمكن أن يفسر التدمير المتبادل من المادة المضادة في الكون هو كيف تختفي. الآن، وقد وجدت علماء الفيزياء طريق آخر ونأمل شرح المشكلة، وهذا هو التماثل بين antineutrinos ذرات الهيدروجين المضاد أو السلوك.

وهناك كمية صغيرة من المادة المضادة في شكل أشعة الكونية هبطت باستمرار على الأرض، والأشعة الكونية هي جسيمات عالية الطاقة من الفضاء. هذه الجسيمات المضادة تصل إلى الغلاف الجوي بسرعة أقل من 1-100 متر المربع الواحد، علماء الفيزياء لا تزال فوق دليل رأى العواصف الرعدية وجود المادة المضادة.

ألفا النقاط التجريبية وتقع بالقرب من مصادم هادرون الكبير، وقد تم تصميم هذه الدراسة إلى قياس خصائص المادة المضادة

في الواقع، المادة المضادة موجودة وأنه في كل مكان حولنا. على سبيل المثال، سوف الموز تنتج المادة المضادة، والموز صدر عن كل 75 دقيقة بوزيترون، أي ما يعادل المادة المضادة للإلكترون. الموز يحتوي على كمية صغيرة من البوتاسيوم 40، والذي هو البوتاسيوم النظائر الطبيعية. عندما يضمحل البوتاسيوم 40، وأحيانا تنتج عملية الاضمحلال بوزيترون. تحتوي أجسامنا أيضا البوتاسيوم 40، مما يعني أن تنبثق بوزيترون من الجسم. المادة المضادة سوف تختفي فورا بمجرد أن تعرض للمادة، هذه الجسيمات المضادة وعاش قصيرة جدا.

كيفية جعل وحفظ المادة المضادة؟

ذكرناه للتو، لاحظ العلماء في العصر الحديث المادة المضادة الجسيمات هي أساسا لمكافحة النيوترينو ومكافحة ذرات الهيدروجين، النيوترونات هي الجسيمات الأولية خفيفة جدا، بل هو واحد من الجسيمات الأولية للمادة. ويمكن لهذه النيوترونات تمر عبر أي مادة، من الصعب العثور عليها، وصعوبة في الدراسة بدقة. الآن وقد اكتشف العلماء أن هناك ثلاثة أنواع من النيوترونات موجودة، وهي الإلكترون النيوترونات، و نيوترينو الميون النيوترونات. من أجل دراسة هذه النيوترونات بعيد المنال، أجرى العلماء تجارب باستخدام الميون نيوترينو والميون antineutrinos بالتناوب شعاع الليزر، وتبادل النيوترينو اثنين هو مركز أبحاث J-PARC تصنيع مسرعات الجسيمات.

هذا أمر إيجابي للربط إلى الإلكترون وذرات المادة المضادة جهاز توليد بروتون

J-PARC نيوترينو أو النيترون المضاد تنبعث شعاع جزء صغير ليتم الكشف عن والفيزيائيين باستخدام تجربة سوبر كاميوكاندي نيوترينو كشف اعتراض ضوء نمط 50000 طن من المياه، والتحقيق وأعيد بناؤها في منجم مهجور في 1000 متر. وعلى الرغم من النيوترونات يمكن ان تخترق كل شيء، ولكن سلوكهم سوف يستغرق وقتا طويلا لاختراق. وذلك في عملية الاختراق من النيوترونات، وقد وجد العلماء أن بعض نيوترينو ومكافحة نيوترينو يعرض عملية التذبذب شكل آخر من المسألة التي أصبحت الإلكترون النيوترونات.

وذلك وفقا لهذه التجربة، ومن المرجح النيوترونات وantineutrinos المتعلقة تتصرف بشكل مختلف، والذي يوفر اتجاه لشرح عدم التماثل بين المادة والمادة المضادة، قد تكون هذه الملاحظات أيضا شرح المادة المضادة الغامضة في الكون كيفية تختفي.

وضعت جامعة ولاية بنسلفانيا البروتون المضاد انقاذ جيدا

لعلماء الفيزياء، حتى لو كان قليلا من المادة المضادة وإنما هو أيضا هدية قيمة. حسب المادة مقارنة المادة المضادة المقابلة، فإنها يمكن اختبار التماثلات الأساسية في فيزياء الجسيمات نظرية النموذج القياسي، ونظرة للاتجاه مستقبل الفيزياء الجديدة. ومع ذلك، هذه الهدية هي حقا التعبئة والتغليف من الصعب جدا، مقارنة تصنيع المادة المضادة، وأكثر صعوبة هو كيفية حفظ.

منذ بعض الوقت مختبر فيزياء الجسيمات الأوروبي الفيزياء ذرات الهيدروجين المضادة وحيدة بنجاح في حدود فخ المغناطيسي، واستمرت العملية برمتها 170 مللي ثانية، وبعد ذلك علماء الفيزياء المحفوظة تتكرر 38 مرة. وعلى الرغم من ميلي ثانية فقط 170، ولكن علماء الفيزياء لا تزال بنشوة، لأن خمس سنوات من الجهود، فإنه هو 170 مللي من "التغليف".

تجربة سوبر كاميوكاندي هو 40 مترا، 40 مترا قطرها دبابات وباطنها مملوءة 50000 طن من المياه نقي للغاية، مع تغطية 13،000 تحقيقات فوق

بعد محاولة الفيزيائيين بوزيترون 38 البروتون المضاد في تصادم المدار، مما أدى إلى ذرات الهيدروجين المضادة، ذرات الهيدروجين هذه المناهضة حافظت لمدة ثلاث ثوان في أعشار من فخ مغناطيسي. الآن، علماء الفيزياء أن يكون تحسين جهاز يمكن استخدامه بحيث الهيدروجين المضادة لمدة 16 دقيقة. الوقت يمكن أن يكون 16 دقيقة لجعل ذرات الهيدروجين المضادة لها ما يكفي من الوقت لتستقر في دولة أرض الواقع، وهذا هو الأكثر دولة مستقرة من الجزيئات أو الذرات يمكن تحقيق.

معظم المواد في العالم مكلفة - تطبيق على نطاق واسع الصعب

اسمحوا تخزين المادة المضادة لفترات طويلة والإنتاج على نطاق واسع من المادة المضادة هي أكبر مشكلة تطبيقه، حاليا، المادة المضادة هي أكثر المواد باهظة الثمن على هذا الكوكب، وسعر غرام الواحد حوالي 62500000000000 $. ويقدر علماء الفيزياء أن تحسين المعدات ستستحوذ على المادة المضادة سعر المادة المضادة انخفضت إلى حوالي 5000 $ لكل ميكروغرام (1 ميكروغرام يساوي 0.000001 غرام). من الفيزيائيين تعمل على زيادة انتاج جسيمات المادة المضادة، مثل الفيزياء التحسينات الأخيرة في مختبر فيرمي في محقن، زيادة المحصول بنسبة 10 مرات، من 1.5 نانوغرام في السنة إلى 15 نانوجرام (1 نانوغرام يساوي 0.000000001 غرام). ومن المثير للاهتمام، أحضرت الطاقة من كل المادة المضادة التي تم إنشاؤها من قبل الرجل ما يكفي لطهي كوب من الشاي ......

المادة المضادة في حد ذاته ليس الخيال العلمي، ولكن بعض التطبيقات من المادة المضادة الوقوع في فئة الخيال العلمي. وتعتبر المادة المضادة أكبر قدر من الطاقة المحتملة قوية متاحة للبشرية، ونحن كثيرا ما نسمع بعض التطبيقات المضادة الخيال العلمي في أفلام الخيال العلمي والبرامج التلفزيونية. في الواقع، في القرن الماضي، وكان الفيزيائيون دراسة تطبيق المادة المضادة، سواء التطبيقات المستقبل أو تطبيق على أرض الواقع.

في ذلك الوقت، وبعض علماء الفيزياء تنظر بجدية الاستخدام العسكري للالمادة المضادة، مثل بما فيه الكفاية صغيرة لعقد في أيدينا المادة المضادة القنابل أو محركات طائرة استطلاع على أساس المادة المضادة وهلم جرا. وطبقا لحسابات علماء الفيزياء أنه مقابل كل 1 غرام من المادة المضادة ما يعادل 23 كل الطاقة المنبعثة من مكوك الفضاء، وعشرات فقط من غرام من المادة المضادة كقوة دافعة، رجل يمكن أن المركبة الفضائية إلى السفر في جميع أنحاء النظام الشمسي.

هذا مع المرض PET صورة الزهايمر، في صورة الأبيض والأحمر يمثل أعلى المناطق من استخدام الجلوكوز في الدماغ، في حين أن اللون الأخضر والأزرق يمثل مناطق الدماغ الأيض منخفضة.

وتعتبر المادة المضادة والمادة التي رفعتها طاقة تعويضية لتكون المصدر الأساسي للطاقة لدفع. ولكن ذكرناه للتو، والإنتاج الحالي من المادة المضادة محدودة للغاية، وكفاءة منخفضة للغاية، بالإضافة إلى تكلفة تصنيع المادة المضادة هي أيضا عالية جدا، وذلك في الآونة الأخيرة ونحن غير قادرين على تنفيذ المهام استخدام الطاقة المادة المضادة الدفع.

فقط الجوانب الخيال العلمي المادة المضادة من التطبيقات؟ في الواقع، وليس لPET المسح في المستشفى، على سبيل المثال، والتي هي التطبيقات الأكثر شيوعا من المادة المضادة. P يمثل PET البوزيترون، هو في الواقع الجسيمات دون الذرية من المادة المضادة. أنتجت الأطباء باستخدام التصوير المقطعي بالإصدار البوزيتروني بوزيترون حقنها في الدماغ، لمراقبة أشعة جاما عندما البوزيترونات الإلكترونية واجهت مسألة طبيعية. وهما إلغاء بعضها البعض، تنبعث من مختلف نمط الضوء من الدماغ العادي، وبالتالي الكشف عن المنطقة غير طبيعية العصبية.

هذا هو اصطدام عنيف أيون، يمكن أيضا أن تستخدم لإنتاج المادة المضادة

الآن، وذلك بفضل أساليب حفظ وإنتاج المادة المضادة معقدة جدا ومكلفة جدا، لذلك معظم من التجربة المادة المضادة لا تزال في مرحلة المختبر. ومع ذلك، في الوقت الحاضر، المادة المضادة هي فهمنا للجسيمات الأولية في الكون ومفتاح لتطور الكون الطريقة، يمكن أن تساعدنا على كشف الكون المبكر وحتى الدولة الجسيمات من لحظة الانفجار الكبير، غنية نماذج متعددة الفيزياء. في المستقبل، سوف المادة المضادة ورسوم مسألة التكافؤ التماثل تكون قيمة استخدام كبيرة، المادة المضادة نفسها كونها مألوفة.